模式识别课程讲义:聚类分析与C-均值法

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"选代表点-模式识别(国家级精品课程讲义)" 是一份关于模式识别的教育材料,由蔡宣平教授主讲,涵盖了模式识别的基础概念、方法和算法。课程主要面向信息工程专业的本科生、硕士和博士研究生,涉及统计学、概率论、线性代数等多个相关学科,并强调理论与实践的结合。 课程内容包括: 1. 引论,介绍模式识别的基本概念,如样本、模式和特征的定义。 2. 聚类分析,其中提到了动态聚类法,特别是C-均值法,用于初始分类和分类的合理性评估。 3. 判别域代数界面方程法,是模式识别中的一个重要算法。 4. 统计判决,讨论如何基于统计学原理进行模式判断。 5. 学习、训练与错误率估计,涉及机器学习和模型性能评估。 6. 最近邻方法,这是一种常用的分类算法。 7. 特征提取和选择,讨论如何从原始数据中选取最有用的信息。 8. 上机实习,让学生将理论知识应用于实践中。 教学目标是让学生掌握模式识别的基本概念和方法,能够解决实际问题,并为深入研究打下基础。课程要求学生不仅完成学习和考试,还要能够将知识应用于课题研究,甚至通过学习改进思维方式。推荐的教材包括孙即祥的《现代模式识别》、吴逸飞译的《模式识别-原理、方法及应用》以及李晶皎等译的《模式识别(第三版)》。 在动态聚类法中,C-均值法是一种常用的方法,它根据样本间的距离动态调整类别,以使类别内部的样本相似度最大化,类别间的差异性也最大。该方法首先需要初始化分类,然后检查分类的合理性,如果分类不合理,则进行修改,直到达到预设的停止条件,如迭代次数或类别稳定性。这个过程反映了模式识别中聚类算法的基本流程。